李晉波

摘要:濕法脫硫技術在燃煤電廠的濕法煙氣脫硫工作中得到了廣泛的應用。在實際運行過程中,會有含有高鹽及重金屬的脫硫廢水產生,當前脫硫廢水一般都應用化學沉淀的方法進行處理,但由于此工藝還存在著很多問題,例如藥劑投加量過大、會產生大量的污泥,還有一些指標達標較為困難等。在此背景下,脫硫廢水零排放處理工作也受到了極大的重視。因此,本文主要對燃煤電廠濕法煙氣脫硫廢水零排放技術進展進行研究。
關鍵詞:燃煤電廠;濕法煙氣脫硫廢水;零排放技術
因為我國有著非常豐富的煤炭資源,同時有著極為成熟的燃煤發電運行技術,所以長久以來燃煤發電始終作為我國能源供給的主要途徑存在。在但燃煤電廠的運行過程中,會有大量廢水的產生,例如脫硫廢水、酸堿廢水以及脫硫廢水等等。特別是脫硫廢水的成分極為復雜,其處理工作也是極為困難的?,F有一些方法,不僅無法對其進行有效的處理,更為重要的是其還可能導致二次污染的產生。在此背景下,本文主要對燃煤電廠使濕法煙氣脫硫廢水零排放技術的研究進展進行分析。
1 脫硫廢水的處理現狀問題
當前,我國有至少90%的燃煤電廠所應用的是石灰石-石膏濕法煙氣這種脫硫技術。在濕法煙氣脫硫工藝之中,想要確保系統的穩定性與石膏的品質,就要對液體中Cl-的濃度進行有效控制,所以要將部分漿液排除,就導致脫硫廢水的出現。當前大部分電廠所應用的就是化學沉淀法對于脫硫廢水進行處理,其主要的途徑主要有氧化、中和、沉淀以及絮凝等多種工藝,將脫硫廢水中存在的各種重金屬與懸浮物等大量的污染物進行凈化。
化學沉淀法的主要優勢是操作便利,且運行費用低的優點,但其使用設備數量較多,且建設投資成本較高。但在實際的運行過程中也有較多問題存在,有研究者對于數家燃煤電廠的脫硫廢水處理系統的運行情況進行過調查分析,能夠發現水中存在的SS與COD經常都不能保證其滿足排放標準。另外,在進行污泥脫水處理的過程中,并且其板框壓濾機的故障發生率叫高,且運行維護也較為困難。
2 濕法煙氣脫硫廢水處理技術
化學沉淀法作為當前經常應用的一種脫硫廢水處理工藝,也被叫做三聯箱沉淀法,其主要是利用中和、沉淀以及絮凝等多種工藝將脫硫廢水中存在的重金屬以及懸浮物等各種污染物進行去除?;瘜W沉淀法的主要工藝流程見圖。
脫硫廢水所呈現出的是酸性狀態,并且其中有很多有多種重金屬離子,在中和處理的階段向廢水中添加石灰乳與別的他堿性劑,從而實現對于廢水的調節,使其呈現堿性,通常pH值要保持在9.0~9.5中。大部分重金屬離子,例如Cu2+、Ni2+、Cr3+等都是通過氫氧化物的沉淀方法在廢水中分離出來的。而石灰乳作為堿性劑的情況下,原料較為廉價,通過投加絮凝劑與助凝劑的同時,其沉淀的部分是CaCl2,確保使廢水中存在的Cl-得到去除。所以在實際應用的過程中,則要使用石灰乳作為堿性沉淀劑應用。石灰乳存在的缺點是由于石灰乳的流動性較差,比較容易得到沉淀,會導致加藥管道出現堵塞現象。所以,在進行實際運行時,要定期的對石灰乳加藥管道進行清理。
但需要注意的是,并不是全部的重金屬都可以通過氫氧化物的沉淀方式進行去除,但其中汞則無法應用中和沉淀的方法達到外排的標準。所以,廢水在通過中和處理以后要在反應池中放置,并在廢水之中投加一些硫化物,使得廢水之中的Hg2+和S2-生成不能相容的HgS沉淀,硫化物一般為有機的硫化劑、硫化鈉、硫化亞鐵以及硫化氫等等,因為硫化鈉等各種無機硫化物存在極大的毒性,為避免有二次污染情況的出現,在實際操作過程中,適當的添加一些有機硫TMT-15進行應用。
化學沉淀法的操作極為簡單,并且運行費用不高,但由于其系統過于復雜,進行建設的投入成本較高。同時在實際的運行過程中也發生了很多的問題,比如出水中的SS與COD經常不能保證其排放的達標性。并且,通過對于三聯箱沉淀法的應用,出現了大量的污泥,并且脫水非常困難。所以,若想要將當前脫硫廢水處理中的問題進行解決,不僅要對設備進行有效的管理,保證操作的規范性。其次,則要對于新型的高效處理工藝進行研究與開放。
3 廢水零排放處理技術
污水廢水的零排放實際上是為作為理想性的封閉用水系統存在的,系統不需要向外排水,而是在系統中進行持續的循環與處理以后再次使用,實現對于水資源的節約,以及生態環境的保護。若在理論層面,廢水零排放絕對能夠實現,但通過對于經濟與技術現狀的多方面考慮,當前所說的零排放實際上還是接近零排放。脫硫廢水零排放的重點應該放在對于脫鹽處理技術的研究,因為若廢水中存在高濃度的鹽分,會抑制微生物的產生,若只應用生物法無法獲得良好的除鹽效果。因此,在脫硫廢水零排放處理過程中,一般會對以下兩種工業技術進行應用。
3.1 蒸發法
蒸發法作為當前廢水零排放處理技術中較常常用應用的方法,其也能夠子啊脫硫廢水處理工作中進行應用。蒸發法應用的主要原理為:將廢水排放到蒸發器中,利用蒸汽或是電熱器進行加熱,直到沸騰狀,這種其中的水分已經蒸發,水蒸氣在冷卻以后又會凝結成水,從而實現對于其的重復應用。此外,廢水中存在的溶解性固體能夠被截留在殘液里,而其濃縮倍數不斷的提升,就能夠以晶體形式進行析出。蒸發法當前在化工領域得到了廣泛的應用,其不僅能夠單獨應用,也能夠與別的工藝進行結合。而在水處理技術迅猛進步的同時,多效蒸發技術也得到了飛速的發展,因為其優勢主要表現為:有較高的傳熱系數、有較大的操作彈性、便利的進水預處理,以及能耗較低等。所以也在化工、海水淡化以及廢水處理等各種領域中進行了應用。王安治等曾經應用混凝沉淀預處理技術與多效蒸發結晶深度處理技術的結合,對于脫硫廢水進行處理,廢水零排放的目的基本實現。
3.2 煙道處理法
這一方法實際上就是指在煙道中對廢水開展噴霧蒸發處理工作。噴霧蒸發法廣泛的應用在食品及化工領域之中,當前還未在廢水處理工作中進行普及。應用煙道蒸發法對于脫硫廢水進行處理時,要先使用針對性的噴射方式把脫硫廢水進行霧化,之后噴入電除塵器以前的煙道中,廢水會以小液滴呈現,通過高溫煙氣的加熱后能夠迅速的蒸發氣化,各種懸浮物以及可溶性固體就會變為細小的固體顆粒,之后受氣流夾帶作用的影響,被電除塵器中的電極去除,從而保證廢水近零排放的目標。
4 結論
雖然當前有著種類極多的濕法脫硫廢水處理方式,但大部分仍舊還在進行研究,在實際的應用過程中所應用的還是化學沉淀法。而在對于幾種典型的脫硫廢水處理方法進行簡單介紹以后,能夠發現:在我國的燃煤電廠中所應用的脫硫廢水處理工藝還是化學沉方法。雖然膜分離法以及電絮凝法等處理方法也有著優勢之處,但由于其并未再到實踐的有效證明,因此工業化大范圍的應用還需要一段時間,同時這幾種工藝當前還無法對于廢水中的鹽成分進行有效的去除。
而在社會整體環保意識持續提升的同時,各種新型的水處理技術也開始不斷涌現,有關脫硫廢水排放的標準制定也更加的嚴格,特別是對于第1類污染物進行排放有著非常嚴格的限制。所以,脫硫廢水處理技術為了的發展可能會分為兩個方面:首先,是針對于廢水中一些特定污染物進行深度處理的新技術,其重點應該集中在吸附法的研究上。其次,則是對于廢水零排放技術的開發,就如上文蒸發法與煙道處理法等。
參考文獻:
[1]佘曉利,潘衛國,郭士義,丁承剛.燃煤電廠濕法煙氣脫硫廢水零排放技術進展[J].應用化工,2018,47(01):160-164.